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川西北地区2种典型人工林森林质量评价

四川林业科技 2024年第2期45卷 41-47页

作者：王盼徐舟孟明琴陈玥张利刘建霞何建社刘千里陈友吾阿坝州林业和草原科学技术研究所四川阿坝624000 茂县林业和草原局四川阿坝624000 浙江省林业科学研究院杭州310000

人工林是川西北森林生态系统的重要组成部分,为了解其森林质量状况,以云杉(Picea asperata)和辐射松(Pinus radiata)为优势树种的2种典型人工林为对象,采用因子分析和聚类分析开展了森林质量评价。研究结果表明:(1)通过因子分析提取出4... 详细信息

人工林是川西北森林生态系统的重要组成部分,为了解其森林质量状况,以云杉(Picea asperata)和辐射松(Pinus radiata)为优势树种的2种典型人工林为对象,采用因子分析和聚类分析开展了森林质量评价。研究结果表明:(1)通过因子分析提取出4个主成分,累积方差贡献率为76.877%,能较全面地反映森林质量状况;(2)4个准则层的权重值表现为林木生长因子>林下灌木因子>林分郁闭条件>林下草本因子,说明林木生长因子对森林质量评价指标体系的影响最大;(3)根据森林质量评价综合得分,各等级样地数量占比分别为优10%、良40%、中10%、差40%;(4)川西北地区不同树种人工林质量分化明显,其中云杉人工林质量以“良”为主,辐射松人工林质量以“差”为主。研究结果有助于掌握川西北地区人工林森林质量状况,从而为后续开展森林质量精准提升奠定基础。

关键词：森林质量评价因子分析聚类分析川西北地区

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无人驾驶铰接转向车辆路径跟踪控制研究综述

农业机械学报 2024年第1期55卷 1-21页

作者：祝青园程家琪陈轩伟杨昌霖高云龙邵桂芳厦门大学萨本栋微米纳米科学技术研究院厦门361005

路径跟踪是无人驾驶技术的重要组成部分,是实现铰接转向车辆准确平稳自主行驶的关键,对提高铰接转向车辆在农业、林业、矿山及建筑等行业的作业效率和安全性具有重要意义。车辆模型构建、控制算法设计和算法验证评估是路径跟踪控制研究... 详细信息

路径跟踪是无人驾驶技术的重要组成部分,是实现铰接转向车辆准确平稳自主行驶的关键,对提高铰接转向车辆在农业、林业、矿山及建筑等行业的作业效率和安全性具有重要意义。车辆模型构建、控制算法设计和算法验证评估是路径跟踪控制研究的基础,围绕这3方面阐述了铰接转向车辆路径跟踪控制研究的进展。首先回顾了铰接转向车辆的几何学模型、运动学模型和动力学模型,并讨论了各类模型在路径跟踪控制研究中的适用场景及局限性;在此基础上,阐述了铰接转向车辆路径跟踪控制算法的研究现状,对比并总结了每种算法的优缺点及适用范围,并进一步归纳了算法的验证与评估手段;最后展望了铰接转向车辆路径跟踪技术未来的研究重点及方向:考虑车辆动力学因素及模型参数动态时变特性的车辆建模研究;融合各类算法适应性并结合智能算法的多工况自适应控制算法设计;标准化、流程化的高保真仿真场景开发及集成准确性、稳定性、安全性等多性能的评估方法研究。

关键词：无人驾驶铰接转向车辆路径跟踪控制策略动力学模型验证评估

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木竹产品碳足迹评价研究进展

林业科学 2024年第1期60卷 142-150页

作者：劳万里李晓玲段新芳中国林业科学研究院木材工业研究所北京100091

气候变化是全球治理的一个重要方面,评估人类活动引起的温室气体排放量是应对气候变化的基础性工作,受到世界各国政府、科研机构和企业广泛关注。随着我国“碳达峰”“碳中和”(简称“双碳”)目标的提出以及相关政策的落地实施,碳足迹... 详细信息

气候变化是全球治理的一个重要方面,评估人类活动引起的温室气体排放量是应对气候变化的基础性工作,受到世界各国政府、科研机构和企业广泛关注。随着我国“碳达峰”“碳中和”(简称“双碳”)目标的提出以及相关政策的落地实施,碳足迹作为温室气体排放测度指标,其重要性日益凸显。开展木竹产品碳足迹评价是我国木竹加工企业落实国家“双碳”目标的核心工作,对木竹产业低碳高质量发展亦具有重要意义。本文全面分析锯材、改性材、人造板及其制品、结构用集成材和胶合木等主要木竹产品碳足迹评价的研究现状,以及碳足迹评价方法的研究进展。目前,生命周期评价法是国际主流的碳足迹评价方法,依据的标准主要为ISO/TS 14067、GHG Protocol和PAS 2050;在木竹产品中储存的生物碳及其延迟碳排放效应的评估方法,以及计入产品碳足迹评价结果的形式等方面尚未形成国际共识;因不同国家木竹加工技术水平和能源结构有所不同,同一类别产品碳足迹差异显著。此外,不同科研人员采用的评价标准和研究假设等各异,导致同一产品碳足迹评价结果可比性不强。未来应:1)研制木竹产品延迟碳排放效应的评估方法,科学量化木竹产品对应对气候变化的积极贡献;2)制定适于木竹产品碳足迹评价国际统一的产品种类规则,进一步增强碳足迹核算结果的可比性,推动木竹产品碳足迹评价结果国际互认;3)建立木竹产品全生命周期回溯跟踪体系,助力木竹产品全生命周期碳足迹评价工作的顺利开展;4)构建契合我国木竹产业特点全国统一的碳排放因子数据库,为准确计量木竹产品碳足迹提供数据支撑。

关键词：碳足迹生命周期碳储量木制品竹产品

基于层次分析法的揭阳市乡土绿化树种选择与评价

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中南农业科技 2024年第6期45卷 164-168页

作者：卢泽彬揭阳市林业科学技术研究所广东揭阳522031

为筛选出适宜广东省揭阳市绿化美化的优良树种,在野外调查的基础上,利用层次分析法构建揭阳市乡土绿化树种综合评价体系,并结合模糊综合评价法对揭阳市34种乡土绿化树种进行综合评价。结果表明,揭阳市绿化树种的选择首要考虑树种的抗逆... 详细信息

为筛选出适宜广东省揭阳市绿化美化的优良树种,在野外调查的基础上,利用层次分析法构建揭阳市乡土绿化树种综合评价体系,并结合模糊综合评价法对揭阳市34种乡土绿化树种进行综合评价。结果表明,揭阳市绿化树种的选择首要考虑树种的抗逆性,其次是生态价值、生物学特性和美学价值;参与评价的34种乡土绿化树种可分为4类,Ⅰ级树种11种,Ⅱ级树种12种,Ⅲ级树种9种以及Ⅳ级树种2种,其中Ⅰ、Ⅱ级树种占比高达67.64%。乡土绿化树种总体表现良好,选择性较为丰富,在揭阳市绿化美化中可大力推广应用,Ⅲ级树种可作为绿化树种,起到增加物种多样性、丰富景观层次等作用。

关键词：乡土绿化树种层次分析(AHP)法模糊综合评价抗逆性生态价值生物学特性美学价值广东省揭阳市

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基于Adams的多输出头操作臂耦合工作台系统运动学仿真分析

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武汉大学学报（工学版） 2024年第7期57卷 979-987页

作者：胡喜雷张长青于航杨光中国林业科学研究院林业新技术研究所北京100091 国家林业和草原局北京林业机械研究所北京100029

为设计能够和木工数控加工中心操作臂进行耦合运动的工作台,在木工数控加工中心工作台上实现木工件的装夹以及数控加工,结合现有木工数控加工中心操作臂的结构参数以及大型柱状和面板状木构件开放式加工的实际要求,通过SOLIDWORKS三维... 详细信息

为设计能够和木工数控加工中心操作臂进行耦合运动的工作台,在木工数控加工中心工作台上实现木工件的装夹以及数控加工,结合现有木工数控加工中心操作臂的结构参数以及大型柱状和面板状木构件开放式加工的实际要求,通过SOLIDWORKS三维设计软件对木工数控加工中心工作台进行了结构设计,根据实际木工件的尺寸、重量和运动要求对驱动电机进行选型,根据改进D-H(Denavit-Hertenberg)法将木工数控加工中心工作台和操作臂运动学模型简化为2个运动学支链,对其进行运动学分析并基于解析法求出运动学逆解,通过SOLIDWORKS和Adams建立联合虚拟仿真模型对木工数控加工中心工作台和操作臂进行仿真分析,最终设计了能够沿X和Y方向移动的工作台以及绕A轴转动的悬臂梁式工件装夹平台,研制了弧形导轨滑动组件以抵消悬臂梁的挠性变形。SOLIDWORKS仿真结果表明,木工数控加工中心工作台可以按照预定设计方案进行运动,和机械臂联动实现对木工件的加工。通过Adams虚拟仿真得到各部件位移、速度和加速度的运动曲线,结果表明,工作台的速度在0~0.6 m/s之间,角速度在0~1.7977 rad/s之间,加速度和角加速度的最大值分别为0.83 m/s 2和1.5708 rad/s 2,且连续无突变。仿真结果表明,电机选型合理,能够满足转速和转矩要求,木工数控加工中心工作台能够和操作臂耦合运动进而实现对木工件加工。

关键词：工作台设计运动学分析 Adams仿真电机选型

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松材线虫病潜伏侵染规律初探

植物检疫 2024年第5期38卷 7-13页

作者：王子铜叶碧欢史肖肖李海波宋其岩张利何建社陈友吾浙江农林大学林业与生物技术学院浙江杭州311300 浙江省林业科学研究院森林保护所四川省阿坝州林业和草原科学技术研究所

为探究松材线虫病潜伏侵染特性,以浙江省遂昌县不同发生年份疫区的马尾松为研究对象,分别于2022年11月和2023年11月,对8个小班的407棵马尾松进行连续2年调查取样,线虫分子检测结果表明,野外调查生长正常的马尾松有26.15%和28.57%的植株... 详细信息

为探究松材线虫病潜伏侵染特性,以浙江省遂昌县不同发生年份疫区的马尾松为研究对象,分别于2022年11月和2023年11月,对8个小班的407棵马尾松进行连续2年调查取样,线虫分子检测结果表明,野外调查生长正常的马尾松有26.15%和28.57%的植株分子检测呈阳性,这些松树在外观上无法与健康松树区分,但具潜伏侵染特性。潜伏侵染松树的空间分布特点分析,结果显示潜伏侵染松树在空间上呈随机分布,且新增感染松树往往紧邻原先的潜伏侵染松树,表明潜伏侵染松树具有传染性。连续2年调查时间内分别有4.73%和4.05%的健康马尾松转变为潜伏马尾松和感病马尾松,表明不是所有感病松树都要经过潜伏侵染阶段。2022年的103株潜伏侵染松树中仅有14.56%在2023年转变为感病松树,其余仍然不表现明显症状,表明潜伏侵染松树的潜伏时间长短存在个体差异。本研究结果表明松材线虫病潜伏侵染现象在林分中广泛存在,仅靠肉眼无法准确识别,若不及时加以识别和管控,会成为松材线虫病再次暴发的传播源。

关键词：松材线虫病马尾松潜伏侵染传播特征遂昌县

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基于分层叠加的机载LiDAR点云单木分割

林业科学 2024年第3期60卷 87-99页

作者：孔丹庞勇梁晓军杜黎明白羽中国林业科学研究院资源信息研究所国家林业和草原局林业遥感与信息技术重点实验室北京100091

【目的】提出一种基于分层叠加的单木分割算法,以充分利用高密度激光雷达点云信息,提高林分中下层单木分割精度。【方法】区别于传统将冠顶点作为聚类种子点的单木分割算法,基于分层叠加的单木分割算法以点云水平切片后各层的局部最大... 详细信息

【目的】提出一种基于分层叠加的单木分割算法,以充分利用高密度激光雷达点云信息,提高林分中下层单木分割精度。【方法】区别于传统将冠顶点作为聚类种子点的单木分割算法,基于分层叠加的单木分割算法以点云水平切片后各层的局部最大值为种子点进行分层聚类,并通过分层叠加与迭代优化,减少枝杈等因素导致的过分割现象,在保证上层树单木分割精度的同时提高对中下层单木的提取能力。【结果】基于分层叠加的单木分割算法在不同密度落叶松林分均有较高单木分割精度,提取单木与实测单木总体匹配成功率最高达94%,在中高密度林分匹配成功率最高达92%,相较其他算法,对中下层单木的匹配率可提高20%~40%;在单木树高提取精度方面,单木提取树高与实测树高相关系数为0.8,相对均方根误差为8.45%,提取冠幅与实测冠幅相关系数最高为0.83,相对均方根误差为16.5%。【结论】通过分层聚类、聚类种子点优化选取,充分利用林分各层次点云信息,可提高单木分割精度,为森林经营管理提供高精度数据支持。

关键词：机载激光雷达落叶松树冠下层单木分层叠加单木分割聚类种子点优化

基于计算机模拟模型的林木冠层太阳短波辐射定量分析方法

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林业科学 2024年第4期60卷 16-30页

作者：张宇张怀清安锋蒋玲云挺南京林业大学信息科学技术学院南京210037 中国林业科学研究院资源信息研究所北京100091 中国热带农业科学院橡胶研究所儋州571737 南京林业大学林学院南京210037

【目的】定量模拟和刻画林木冠层太阳短波辐射的分布和截获情况,于时空变换下反演太阳短波辐射在不同林木冠层内的辐射通量变化,为林木培育经营和提质增效提供理论依据。【方法】首先,以公共数据集和真实扫描的校园内林木激光点云数据为... 详细信息

【目的】定量模拟和刻画林木冠层太阳短波辐射的分布和截获情况,于时空变换下反演太阳短波辐射在不同林木冠层内的辐射通量变化,为林木培育经营和提质增效提供理论依据。【方法】首先,以公共数据集和真实扫描的校园内林木激光点云数据为例,结合设计的机器视觉算法,对林木激光点云进行枝叶分离和单叶分割,并用合适大小的椭圆形和圆柱体几何单元分别拟合每片叶片和骨架,开展林木真实模型重建;其次,运用计算机图形学方法,结合研究地点的经纬度和时刻,模拟太阳入射光线,并引入物理学的双向反射和透射分布函数及蒙特卡洛光线追踪算法,开展反射和透射光线与冠层内叶片的碰撞模拟;最后,根据仪器测量得到的不同树种叶片平均粗糙度和折射率,结合光线追踪算法,实现林木冠层内短波辐射分布计算和木林冠层光截获效率评估。【结果】利用本研究方法计算时空变换下不同树种(芒果、橡胶、紫薇、樱花)4株树冠及一片香樟树林的直射、反射和透射太阳辐射通量,其中直射辐射通量占比约86%、反射辐射通量占比约5%、透射辐射通量占比约9%。叶面积指数高的树冠会拦截更多直射和透射光线;在太阳高度角较小时刻(上午或下午),斜射的太阳光线反射后易与树冠中其他叶片发生二次求交,产生较多反射辐射通量。同时,由于林木的趋光性,中午树冠光线拦截率高于上午和下午10%左右。比对采用本研究方法计算的树冠辐射通量拦截比值和样地手持光电仪器实测结果,绝对误差小于6%。【结论】在测绘科学、计算机图形学及林学多学科视角融合下,本研究基于激光点云重建树木真实表观形态结构,并将蒙特卡洛光线追踪算法与物理学的双向反射和透射分布函数相融合,真实模拟光线在树冠中的传播过程,可准确获取林木冠层内太阳短波辐射分布与树冠辐射通量拦截值,对研究时空变换下林木太阳辐射吸收、光强与树冠形态结构的耦合关联及不同表型参数的林冠辐射传输模型均有重要启示意义。

关键词：太阳短波辐射激光点云计算机模拟模型树木三维重建林木辐射传输

光照条件对林药套种小气候和草豆蔻生长及品质的影响

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中南林业科技大学学报 2024年

作者：王先棒韩强林明平李昆亮潘栋康赵威威黄桂华周树平中国林业科学研究院热带林业研究所云浮市林业科学和技术推广中心

【目的】林下套种药用作物是柚木等珍贵树种长周期经营中提高前期收入的有效手段，相对露天栽培，林下环境尤其光照条件是影响药用植物生长发育的重要因素，研究光照条件对药用植物的生长及产量影响，可为确定适宜的光照环境进而优化柚... 详细信息

【目的】林下套种药用作物是柚木等珍贵树种长周期经营中提高前期收入的有效手段，相对露天栽培，林下环境尤其光照条件是影响药用植物生长发育的重要因素，研究光照条件对药用植物的生长及产量影响，可为确定适宜的光照环境进而优化柚木林下套种管理提供可行的技术参考。【方法】试验在海南尖峰岭进行，研究对象为柚木林下套种草豆蔻林分，选择高（80%）、中（60%）、低（40%）三种透光率林分观测其林内温度、湿度和10 cm地温变化等小气候参数，并测量草豆蔻高度和地径年生长量，同时于果期（8月）采集并统计每株草豆蔻结果数量及质量，分析不同透光强度下柚木林下小气候及草豆蔻生长、产量和品质差异。【结果】光照条件影响了林内小气候，林内气温和地温随季节变化，仅5月份高透光率的林内温度和10 cm地温高于中、低透光处理，而林内湿度则皆以低透光处理最高；草豆蔻的高度随透光率增加而下降，同时低透光率高度和地径都优于中、高透光处理；不同光照条件下草豆蔻单株结果数无显著差异，但单果质量差异显著，以低透光质量最高；过高和过低的光照都不利于草豆蔻有效活性物质积累，林下中度（60%）透光率生长的草豆蔻种子活性成分显著高于其他处理。【结论】柚木林药套种通过影响光照条件改变了林内小气候和草豆蔻生长及品质，60%透光率的林下套种环境能够培育出品质较高的草豆蔻。

关键词：光照草豆蔻林下环境品质生长